Repowering macht Biogasanlagen nachweislich effizienter

Repoweringmaßnahmen werden von einem Großteil der Biogasanlagenbetreiber positiv bewertet. (Foto: Studio-e.se)
Repoweringmaßnahmen werden von einem Großteil der Biogasanlagenbetreiber positiv bewertet. (Foto: Studio-e.se)
21.06.2017

Ein Forschungsprojekt des Deutsche Biomasseforschungszentrums, bei dem mehr als 800 Biogasanlagenbetreiber zu Repoweringmaßnahmen befragt wurden, belegt Verbesserungen der Leistungsfähigkeit und der energetischen Effizienz der überarbeiteten Anlagen.

Das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) hat deutschlandweit Repoweringmaßnahmen an Biogasanlagen und deren ökonomische und energetische Auswirkungen verglichen. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) geförderten Projekts wurden 866 Anlagenbetreiber befragt.

Die am häufigsten genannten Gründe für die Durchführung von Repoweringmaßnahmen waren die Steigerung des Wirkungsgrades, eine höhere Akzeptanz in der Bevölkerung sowie die Verbesserung der Substratausnutzung. Rund ein Viertel der Befragten gab Auskunft über die genauen Maßnahmen, ihre individuellen Anlagenkonzepte und Beweggründe sowie die Art und Weise der Durchführung und schätze den Erfolg des Repowerings im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit, Effizienzsteigerung und Emissionsminderung ein.

Der Begriff Repowering beschreibt jede biologische, organisatorische, technische oder betriebliche Änderung, die an einer bestehenden Anlage mit dem Ziel durchgeführt wird, den Energieverbrauch zu senken, bzw. die Energieausbeute zu erhöhen.

Leistung steigern und Wärmenutzung ausbauen

Das Durchschnittsalter der ausgewerteten Biogasanlagen betrug 7,5 Jahre. In diesem Zeitraum wurden im Schnitt 3,5 Repoweringmaßnahmen pro Anlage durchgeführt. Der Ausbau der Wärmenutzung und die Leistungserhöhung der Blockheizkraftwerke (BHKW) stellen mit jeweils mehr als 70 % die häufigsten Umbaumaßnahmen dar, gefolgt von dem Ersatz von Alt-BHKW mit ca. 41 %. Die gasdichte Abdeckung von Gärrestlagern sowie die Erhöhung der Fermentervolumina wurden jeweils von rund 35 %, ein Substratwechsel von etwa 28 % der Betreiber realisiert. Seltener erfolgten die Implementierung von Satelliten-BHKW, eine Substrataufbereitung und die Nachrüstung von Wärmespeichern.

Vom ökonomischen Standpunkt aus wurde ein Großteil der Maßnahmen als positiv (78 %) bewertet. Ähnlich beurteilten die Betreiber die Maßnahmen zur Effizienzsteigerung. Die Erfolgseinschätzung in Bezug auf die Emissionsminderung fiel den Betreibern auffallend schwer, rund 40 % konnten hierzu keine Angabe machen. Im Mittel bewerteten 34 % die Repoweringmaßnahmen positiv im Hinblick auf die Emissionsminderung, 24 % der Biogasanlagenbetreiber sahen keinen Einfluss.

Auswertung der Energiebilanz

Für die energetische Bilanzierung wurden zehn Biogasanlagen ausgewählt, beschrieben und ausgewertet. Um die energetische Einschätzung vorzunehmen, bestimmten die Forscher den Brutto- und Nettoenergieertrag sowie den mittleren Brennstoffausnutzungsgrad der modernisierten Anlage im Vergleich zur Altanlage. Es zeigte sich, dass Repoweringmaßnahmen positive Auswirkungen auf die Energieeffizienz haben können. Im Allgemeinen bietet der Ausbau der Wärmenutzung großes Potenzial, ebenso wie Maßnahmen zur Steigerung der Gasausbeute. Bei unvollständiger Nutzwärmeauskoppelung ist aus energetischer Sicht eine Verminderung des Substrateinsatzes bis hin zur Übereinstimmung der Energieproduktion mit der jahreszeitlich variierenden Abnahme sinnvoll. Ein alleiniger BHKW-Wechsel zeigt hingegen keinen Einfluss auf die Gesamtenergiebilanz: Hier geht eine Erhöhung des elektrischen Wirkungsgrades zumeist mit einer Verminderung des thermischen Wirkungsgrades einher.

Das Vorhaben wurde vom BMEL über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Der Abschlussbericht kann auf www.fnr.de unter dem Förderkennzeichen 22400912 eingesehen werden.

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. /
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